高二物理学案：第一章 静电场 章末总结

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1、第一章静电场章末总结学案（人教版选修3-1）答案　点电荷　k　　　正电荷　强弱　方向　　FA　FB　　qU　EpA　EpB　一、电场的几个物理量的求解思路1．确定电场强度的思路(1)定义式：E=.(2)库仑定律：E=(真空中点电荷)．(3)电场强度的叠加原理，场强的矢量和．(4)电场强度与电势差的关系：E=(限于匀强电场)．(5)导体静电平衡时，内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向E感=-E外．(6)电场线(等势面)确定场强方向，定性确定场强．2．确定电势的思路(1)定义式：F=.(2)电势与电势差的关

2、系：UAB=FA-FB.(3)电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近负电荷，电势越低．(4)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低．(5)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面．3．确定电势能的思路(1)与静电力做功关系：WAB=EpA-EpB，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加．(2)与电势关系：Ep=qFp，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越低处电势能越大．(3)与动能关系：只有静电力做功时，电势能与动能之和为常数，动能越大，电势能越小．4．确定电场力的

3、功的思路(1)根据电场力的功与电势能的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，WAB=EpA-EpB.(2)应用公式WAB=qUAB计算：符号规定是：所移动的电荷若为正电荷，q取正值；若为负电荷，q取负值；若移动过程的始点电势FA高于终点电势FB，UAB取正值；若始点电势FA低于终点电势FB，UAB取负值．(3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：W=qElcosq.注意：此法只适用于匀强电场中求电场力的功．(4)由动能定理求解电场力的功：W电+W其他=DEk.即若已知动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求

4、出电场力做的功．【例1】电场中有a、b两点，已知Fa=-500V，Fb=1500V，将带电荷量为q=-4´10-9C的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功？a、b间的电势差为多少？解析　电场力做的功为：Wab=Epa-Epa=qFa-qFb=-4´10-9C´(-500-1500)V=8´10-6Ja、b间的电势差为：Uab=Fa-Fb=-500V-1500V=-2000V.答案　8´10-6J　-2000V变式训练1如图1是一匀强电场，已知场强E=2´102N/C.现让一个电荷量q=-4´10-8C的电荷沿电场方向

5、从M点移到N点，MN间的距离l=30cm.试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；(2)M、N两点间的电势差．　图1答案　(1)2.4´10-6J　(2)60V解析　(1)由电场力做的功等于电势能的变化量：DEp=-W=-qE×l=4´10-8´2´102´0.3J=2.4´10-6J．(2)UMN==V=+60V.二、电场力做功与能量转化1．带电的物体在电场中具有电势能，同时还可能具有动能和重力势能等机械能，用能量观点处理问题是一种简捷的方法．2．处理这类问题，首先要进行受力分析及各力做功情况分析，再根据做功情

6、况选择合适的规律列式求解．3．常见的几种功能关系(1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)．(2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力做的功等于电势能的减少量，W电=Ep1-Ep2.如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒)．(3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变．【例2】一个带负电的质点，带电荷量为2.0´10-9C，在电场中将它由a移到b，除电场力之外，其他力做功6.5´10-5J，质点的动能增加了8.5

7、´10-5J，则a、b两点间的电势差Fa-Fb=____________.解析　要求两点的电势差，需先求出在两点移动电荷时电场力做的功，而质点动能的变化对应合外力做的功．设电场力做的功为Wab，由动能定理得：Wab+W=DEkWab=DEk-W=2.0´10-5J则Fa-Fb==-1.0´104V.答案　-1.0´104V变式训练2如图2所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度大小．　图2答案　

8、解析　从a点到c点电场力做的功W=qEL根据动能定理得W=mv2-mv所以qEL=mv2-mv场强大小E=.三、处理带电粒子在电场中运动问题的两条主线带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律，研究时，主要可以按